Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 TỔNG QUAN VỀ LECTIN

2 TỔNG QUAN VỀ LECTIN

Tải bản đầy đủ - 0trang

-



Kể từ đó, có thể chia q trình nghiên cứu lectin thành 3 giai đoạn chính:

Giai đoạn đầu, từ cuối thế kỷ XIX đến nữa đầu thế kỷ XX: đây là giai đoạn mang tính

điều tra cơ bản về lectin trong sinh giới. Ngồi cơng trình nghiên cứu của Stillmark

vào năm 1888 thì cũng tại trường đại học Tartu, Hellin cũng đã tách được một độc tố

khác có nguồn gốc từ thực vật, đó là dịch chiết từ hạt của cây Abrus precatororius, nó

có khả năng làm ngưng kết tế bào hồng cầu người và được đặt tên là abrin. Ngồi ra,

đã có một số nghiên cứu chuyển sang đối tượng là các loài động vật như Edfstrand

(1898), Meldel (1909), Kobert (1913)…. Trong suốt những năm sau đó, các hợp chất

có tính chất đặc biệt làm ngưng kết tế bào hồng cầu người và một số loài động vật



-



được phát hiện ngày một nhiều trong giới sinh vật từ virus đến con người.

Tiếp đến, trong những năm 1950 đến năm 1970: năm 1954, vì khả năng phân biệt giữa

các hồng cầu của các nhóm máu khác nhau của các agglutinin thực vật, Boyd và

Shapleigh đã sử dụng thuật ngữ “Lectin” (thuật ngữ “Lectin” bắt nguồn từ chữ

“Lectus”, dạng quá khứ của động từ “Legere” trong tiếng Latin có nghĩa là “Lựa

chọn”) để chỉ nhóm các “chất ngưng kết” thực vật có khả năng ngưng kết đặc hiệu

nhóm máu [18], đây có thể được coi là khái niệm đầu tiên về lectin. Trong hai thập kỷ

này, bên cạnh các cơng trình mang tính điều tra về sự hiện diện của lectin trong sinh

giới, phần lớn các nhà khoa học đã tập trung vào việc tinh chế lectin để nghiên cứu cấu

trúc và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến hoạt tính của lectin, trên cơ sở đó tìm



-



cách sử dụng lectin nhằm phục vụ cho đời sống con người.

Từ năm 1970 đến nay: Giai đoạn này, tiến độ nghiên cứu lectin được đẩy nhanh, lectin

thực vật được nghiên cứu rộng rãi theo hướng điều tra và thăm dò tính đặc hiệu. Nhiều

kết quả thú vị đã được công bố như việc tìm thấy lectin ở nấm nhầy (Roise – 1974,

Barondes và Haynood – 1979) và ở cơ thể người (Chilads Freizy – 1979, Franklin –

1980, Powell – 1980). Ở thời điểm đó người ta đã nghiên cứu được rất nhiều lectin mà

chủ yếu tập trung ở họ Đậu. Các lectin động vật ít thu hút được sự chú ý và chỉ có một

số nghiên cứu về lectin ở chạch, sên và cua móng ngựa là được nghiên cứu kỹ. Lectin

quan trọng nhất ở động vật được khám phá chính là thụ thể asialoglycoprotein trong

gan động vật có vú đặc hiệu với galactose được phát hiện bởi G. Ashwell và G. Morell

vào năm 1974.

Năm 1980, Goldstein và các cộng sự đưa ra định nghĩa “Lectin là những protein

hoặc glycoprotein có khả năng gây ngưng kết tế bào hồng cầu”. Khái niệm này đồng

17



nhất với định nghĩa về lectin mà Houston và Dooley đã đưa ra năm 1982: “Lectin là

protein tương tác đặc hiệu đường, đặc tính cơ bản của nó là khả năng gây ngưng kết tế

bào hồng cầu”.

Năm 1991, Balzarini J. đã phát hiện ra lectin của một số lồi thuộc họ thủy tiên

(Amaryllidaceae) và họ lan (Orchidaceae) có tác dụng kìm hãm sự phát triển của virus

HIV [12].

Năm 1995, Peuman và Van Dame đã đưa ra một số khái niệm mới về cấu trúc

liên quan đến chức năng của lectin: “Lectin là protein mà cấu trúc phân tử có chứa ít

nhất một vị trí liên kết đặc hiệu đường”. Dựa vào cấu trúc phân tử và biểu hiện hoạt

tính sinh học, Peuman và cộng sự đã phân chia lectin thành 3 loại:

• Merolectin có khối lượng phân tử tương đối nhỏ và chỉ có một trung tâm liên kết

đường, do đó khơng có hoạt tính ngưng kết tế bào và không gây kết tủa các hợp chất

liên kết đường. Thuộc về loại này là một số protein của các cây họ Lan (Orchidaceae).

• Hololectin có chứa ít nhất hai trung tâm liên kết với đường, do đó có khả năng gây

ngưng kết tế bào và gây tủa, do tương tác với nhiều loại hợp chất cộng hợp đường. Đó

chính là các lectin quen thuộc đã được nghiên cứu nhiều nhất và dễ được phát hiện bởi

vì khả năng gây ngưng kết tế bào của chúng và thường được gọi là hemmagglutinin.

• Chimerolectin là những phân tử, trong đó có ít nhất một vị trí liên kết với đường và có

một vùng chức năng sinh học khác (có thể là chức năng xúc tác sinh học). Thuộc về

loại này là protein kìm hãm riboxom type 2 (RIP, Type 2) có trong hạt thầu dầu

(Ricinus communis L.,) hoặc hạt cây cam thảo dây (Abrus precatorius L.).

Song song với các hướng nghiên cứu ứng dụng, các nhà khoa học vẫn đi sâu

vào tìm hiểu cấu trúc cũng như tính chất của các lectin, để sử dụng chúng một cách

thiết thực và có hiệu quả hơn. Hiện nay đã có tới hơn 200 lectin được giải đoán cấu

trúc. Khoa học hiện đại đã đưa ra một định nghĩa mới nhất về lectin như sau: “Lectin

là một loại protein không gây đáp ứng miễn dịch có khả năng liên kết thuận nghịch,

phi hóa trị với carbohydrate mà không làm thay đổi cấu trúc của carbohydrate được

liên kết. Lectin gắn kết với những tế bào có glycoprotein hoặc glycolipid bề mặt. Sự

hiện diện của hai hay nhiều vị trí gắn kết đối với mỗi phân tử lectin cho phép nó gắn

kết nhiều loại tế bào và phản ứng gắn kết với hồng cầu được sử dụng rất rộng rãi để

kiểm tra sự hiện diện của lectin trong dịch chiết từ các sinh vật khác nhau”.

1.2.2



Sự phân bố của lectin trong sinh giới

 Sự phân bố lectin trong giới thực vật

18



Lectin được phân bố rất rộng rãi ở thực vật bậc cao và được định khu khá rộng

trong các cơ quan như thân, lá và hạt. Tác giả Allen và Brillantine (1969), đã tiến hành

điều tra ở 2663 loài thực vật và kết quả cho thấy có 800 lồi chứa lectin, trong đó các

cây họ Đậu (Fabaceae) chiếm trên 600 loài [9]. Ngoài các cây họ Đậu có số lượng lồi

lớn nhất có chứa lectin, một số thực vật khác như họ Lan (Orchidaceae), họ Trinh nữ

(Mimosaceae), họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) và họ Hòa thảo (Poceae) cũng có chứa

lectin [12].

Ở Việt Nam, một số tác giả đã tiến hành điều tra sơ bộ các loại đậu đang được

trồng phổ biến, kết quả cho thấy có tới 60% các lồi có chứa lectin [6]. Lectin từ họ

Dâu tằm (Moraceae), Mít và một số lồi khác như Chay (Artocarpus tonkinensis),

Sakê chi Artocarpus (Artocarpus incia) đều chứa lectin có hoạt tính NKHC rất cao [2].

Khơng chỉ ở thực vật bậc cao, các nghiên cứu cũng cho thấy sự có mặt của

lectin ở nhiều lồi của thực vật bậc thấp như ở một số loài Nấm (Fungi), Địa y

(Lichenes) và Rong (Algae). Báo cáo đầu tiên về lectin từ rong biển là của Boyd và

cộng sự vào năm 1966 tại vùng biển Puerto Rico của Mỹ [18], từ đó đến nay đã có

hàng loạt các báo cáo về sự có mặt của lectin trong rong biển ở nhiều quốc gia khác

nhau như: Anh, Nhật, Brazil, Hàn Quốc, Việt Nam....

Mặc dù còn rất nhiều lồi thực vật chưa được nghiên cứu nhưng các dẫn liệu

khoa học trên đây cũng đã chứng tỏ rằng lectin là protein khá phổ biến trong giới thực

vật [8].





Sự phân bố lectin trong giới động vật

Lectin có nguồn gốc từ động vật cũng được phát hiện khá sớm. Lectin trong



giới động vật được phát hiện đầu tiên từ một loài sam biển Châu Mỹ (Limulus

polyphemus, 1903). Sau đó, một số lồi động vật thuộc lớp Giáp xác và các loài động

vật thuộc ngành Ruột khoang cũng đã được tiến hành điều tra. Ở Việt Nam, khi khảo

sát 30 loài thuộc ngành Ruột khoang ở vùng biển Nha Trang-Khánh Hòa xuất hiện 10

lồi có chứa lectin [8].

Trong khi đó ở một số lồi động vật có xương sống, lectin cũng đã được điều

tra cơ bản. Một số loài thuộc lớp Cá xương (Osteichthye), lớp Lưỡng cư (Amphibia),

lớp Bò sát (Reptila), lớp Chim (Aves) và lớp Thú (Mammalia) cũng có chứa lectin.

Ngồi ra, còn có một số dạng lectin khác từ huyết tương cá chình (Anguilla rastiata)

hay trứng cá vược (Perca piuviatitis)…



19



Một kết quả nghiên cứu khá thú vị, là ở mô người như mô cơ và các cơ quan

của cơ thể người như tim, phổi và các tế bào của hệ miễn dịch cũng chứa lectin. Như

vậy, có khá nhiều lồi động vật có chứa lectin. Đó cũng là bằng chứng về tính phổ biến

của lectin trong sinh giới [14].

Dựa vào cấu trúc và tính đặc hiệu với các loại đường khác người ta phân lectin

động vật thành một số loại sau:

Bảng 1.1: Phân loại lectin từ động vật và chức năng của chúng



STT



Nhóm lectin



Ví dụ về chức năng



1



Calnexin



Phân loại protein ở lưới nội sinh chất



2



M-type lectinss



Phân hủy glycoprotein ở lưới nội sinh chất



3



L-type lectins



Phân loại protein ở lưới nội sinh chất



4



P-type lectins



Phân loại protein sau khi qua Colgi



5



C-type lectins



Kết dính tế bào (selectins)

Loại bỏ Glycoprotein

Miễn dịch tự nhiên (collectins)



6



Galectins



Liên kết chéo glycan ở chất nền ngoại bào



7



I-type lectins



Kết dính tế bào (siglecs)



8



R-type lectins



Liên kết enzyme

Tái tạo hormone glycoprotein







Lectin có nguồn gốc vi sinh vật

Lectin đầu tiên từ vi sinh vật được phát hiện là vào năm 1942, khi Hirst và cộng



sự đã tìm thấy virus có chứa chất làm ngưng kết tế bào hồng cầu gà [8]. Sau này, một

số cơng trình khoa học của Bruoly (1948), Stone (1949) và Bruet (1951) cũng đã phát

hiện thấy lectin ở một số loài virus khác.

Trên đối tượng là vi khuẩn E. coli, Ofek (1987) đã cho biết: trên bề mặt của tế

bào vi khuẩn này có chứa chất có khả năng gây ngưng kết tế bào. Hoạt tính này mất đi

khi có mặt một số loại đường như galactoza và dẫn xuất amin của nó. Đó chính là



20



lectin bề mặt màng tế bào vi khuẩn. Dạng lectin này cũng đã được phát hiện ở một số

loài vi khuẩn khác như Houssto năm 1983 hay của Smit và cộng sự năm 1984.

 Sự phân bố của lectin trong tế bào và cơ thể sinh vật

Nghiên cứu sự xuất hiện của lectin đã cho thấy, trong một cơ thể, lectin có thể

có ở bộ phận, cơ quan này nhưng lại khơng có ở bộ phận, cơ quan khác. Hàm lượng

lectin cũng biến đổi trong quá trình sinh trưởng của sinh vật.

Với các cơ thể ở thực vật, sự định khu của lectin khá rộng: ở lá, hoa, thân và

đặc biệt là hạt, hầu hết các lồi thực vật hạt kín, hạt thường chứa nhiều lectin nhất.

Trong cơ thể động vật, lectin có trong huyết thanh ở một số mơ và cơ quan đặc

biệt là mơ cơ. Ngồi ra, còn có ở giao tử hoặc tế bào trứng.

Gần đây cũng đã chứng minh sự tồn tại của lectin ở trong nhân tế bào ở một số

lồi bò sát và động vật có vú [8].

1.3 LECTIN TỪ RONG BIỂN

1.3.1 Tình hình nghiên cứu lectin từ rong biển trong nước và nước ngoài

 Tình hình nghiên cứu ở nước ngồi

Cơng trình khoa học đầu tiên về lectin từ rong biển là của Boyd và cộng sự vào

năm 1966, ông đã phát hiện rong biển cũng có khả năng gây ngưng kết tế bào hồng

cầu ở người. Kể từ đó có rất nhiều cơng trình cơng bố sự có mặt của lectin trong rong

biển

Năm 1988, Hori đã khảo sát hoạt tính ngưng kết hồng cầu của 31 loài rong biển

trên hồng cầu người và động vật. Từ kết quả nghiên cứu đạt được ông đã cho rằng hoạt

tính ngưng kết hồng cầu đóng một vai trò quan trọng trong chức năng sinh lý của tế

bào rong biển. Và hoạt tính này có thể tồn tại ở nhiều loài rong biển khác nhau.

Tại Tây Ban Nha, Fábregas được xem là một trong những người tiên phong

trong việc nghiên cứu lectin từ rong biển. Từ năm 1985 đến năm 1992, ông và cộng sự

đã khảo sát sự có mặt của lectin ở hơn 90 lồi rong biển thuộc 3 dòng rong: rong đỏ,

rong nâu và rong xanh. Trong đó, hoạt tính ngưng kết hồng cầu từ rong đỏ là phổ biến

nhất.

Những năm gần đây, nghiên cứu về lectin từ rong biển đang được khảo sát ở

nhiều địa điểm khác nhau trên thế giới với quy mô ngày càng lớn hơn: từ Nam Mỹ,

Châu Âu, Châu Á cho đến các vùng Nam cực. Hơn thế nữa, không chỉ dừng lại ở việc

khảo sát sự có mặt của lectin trong rong biển mà những tính chất cơ bản của nó cũng

đã được chú tâm đến [15].



21



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 TỔNG QUAN VỀ LECTIN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×